Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Resumo: Este trabalho teve como objetivo de realizar a investigar da influência da deformação plástica a frio no processo corrosivo de tubulação de oleoduto em contato com agua do mar. As tubulações de transporte de petróleo são submetidas a ambientes altamente corrosivos no fundo do mar, sendo que concomitantemente estas sofrem deformações plásticas durante sua utilização, fato este que altera suas propriedades mecânicas, o que faz que tal fenômeno seja passível de um estudo mais detalhado a respeito. Para realizar este estudo se retirou amostras de um tubo constituído pelo aço X65 e de acordo com a norma API 5L, fabricado para a indústria petrolífera para ser usado no transporte do óleo, tais amostras foram submetidas a um processo de deformação a frio até atingir a região plástica nos percentuais de 0,5%; 1,0%; 1,5%; 2,0% e 2,5%, acima do limite de escoamento em um equipamento para ensaio de tração. Para avaliar o processo corrosivo foi realizado ensaios eletroquímicos laboratoriais com o intuito de caracterizar qualitativamente e quantitativamente o processo corrosivo deste aço em solução de agua do mar sintética normatizada além de estudar a influência do oxigênio no processo de corrosão neste aço. Foi utilizado as técnicas eletroquímicas de Potencial em circuito aberto, polarização por Tafel e Espectroscopia de impedância eletroquímica, verificando que a deformação plástica não apresentou variação significativa proveniente da deformação plástica, além do aumento continuo da cor... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to investigate the influence of cold plastic deformation on the corrosive process of pipeline pipeline in contact with sea water. The petroleum transport pipelines are subjected to highly corrosive environments in the seabed, and at the same time they undergo plastic deformations during their use, fact that changes their mechanical properties, which makes this phenomenon demands for a more detailed study about that. In order to carry out this study, samples were taken from a tube made of X65 steel and according to API 5L, manufactured for the petroleum industry to be used for transporting the oil, these samples were subjected to a cold deformation process until reaching the plastic regions in the percentages of 0.5%; 1.0%; 1.5%; 2.0% and 2.5%, above the flow limit in a tensile test equipment. In order to evaluate the corrosive process, it was carried out laboratory electrochemical tests with the purpose of characterizing qualitatively and quantitatively the corrosive process of this steel in standardized synthetic water, in addition to studying the influence of oxygen in the corrosion process in this steel. It was used the electrochemical techniques of Potential in open circuit, polarization by Tafel and Electrochemical impedance spectroscopy, verifying that the plastic deformation did not present significant variation from the plastic deformation, besides the continuous increase of the current during the anodic sweep evidences the absence of pa... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Resumo: Titânio e suas ligas têm sido amplamente aplicados em materiais biomédicos devido as suas excelentes propriedades de volume (relação massa específica e resistência mecânica), biocompatibilidade e resistência à corrosão. As ligas de titânio utilizadas comercialmente são a Ti CP (comercialmente puro) e Ti6Al4V e apesar de muito utilizadas apresentam problemas de citotoxicidade e dessa maneira se faz importante o desenvolvimento de novas ligas que levem a substituição das mesmas. Ligas de titânio do tipo beta têm sido amplamente exploradas devido a sua excelente relação baixo peso específico e módulo de elasticidade, fator que reduz o efeito de Stress Shielding. O objetivo deste trabalho foi processar e caracterizar uma liga de titânio do tipo beta com composição Ti10Mo8Nb6Zr (%m) visando aplicações biomédicas. Os lingotes da liga foram obtidos em um forno de fusão a arco voltaico com atmosfera inerte de gás argônio. A liga foi tratada em um forno tubular a vácuo a 1000ºC por 24 horas para garantir a homogeneidade química, forjada a frio em barras de 9,60 mm de diâmetro e tratadas termicamente novamente a 950°C por 2 horas, seguido de resfriamento em água. A microestrutura e as fases presentes de cada etapa do processamento da liga foram investigadas por Microscopia Óptica (MO), Difração de Raios X (DRX) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Sendo possível constatar a presença da fase beta e a presença de uma possível fase metaestável a ω, comprovando o diagrama de prev... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and its alloys have been widely applied in biomedical materials because of their excellent volume properties (specific mass ratio and strength), biocompatibility and corrosion resistance. The titanium alloys used commercially are Ti CP (commercially pure) and Ti6Al4V, although they are widely used they present problems of cytotoxicity (Ti6Al4V) and high Young's modulus (Ti CP) and in this way it is important to develop new alloys that lead to their replacement. Beta-type titanium alloys have been extensively explored because of their excellent low specific weight ratio and low modulus of elasticity, which reduces the effect of Stress Shielding, besides absence of problems with citotoxicity. The purpose of this study was processing and characterization of the new beta-titanium alloy Ti10Mo8Nb6Zr (%wt) for biomedical applications. The ingots were obtained in an eletric arc furnace with an inert atmosphere of argon gas. They were heat treated in a tubular vacuum furnace at 1000°C for 24 hours to ensure chemical homogeneity, cold worked in rods with 9.60 mm diameter, and solubilized in tubular furnace under vacuum at 950°C for 2 hours followed by cooling in water. The microstructure and the phases present in each step of the alloy processing were investigated by The microstructure and the phases present at each step of the processing of the alloy were investigated by optical microscopy, X-ray Diffraction (XRD) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). It was possible ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Os aços inoxidáveis correspondem a aços com diferenças de composição e microestrutura. Desta forma, o comportamento em corrosão é consequentemente diferente. Para avaliar este aspecto, aços com PREN variando de aproximadamente 11 a 35% foram analisados por curvas de polarização. A motivação principal desse trabalho foi avaliar o comportamento de cada aço inoxidável com uso de diferentes técnicas (impedância eletroquímica e circuitos elétricos equivalentes) e também na nova técnica de mapas de impedância, da influência do PREN na corrosão em meio de 3,5% NaCl a 25C. A partir dessas curvas, os potenciais de pites e de densidade de corrente de corrosão foram obtidos. Além disto, foram empregados mapas de diagrama de impedância eletroquímica para visualizar o efeito do potencial aplicado, desde o potencial catódico até além do potencial de pite desses aços. Pôde-se observar que o módulo de impedância se reduz abruptamente quando surge o pite. Ademais, há uma alteração do ângulo característico para frequências da ordem de 1 kHz. Para dois aços inoxidáveis, UNS S30400 e UNS S31600, foram utilizados os diagramas de impedância obtidos dos mapas e estimados a evolução dos parâmetros relacionados a um circuito elétrico equivalente para potenciais aplicados. / Stainless steels account for steels with different in composition and microstructure. Thus, the corrosion behavior is consequently different. To assess this, steels with PREN ranging from 11% to 35% were analyzed by polarization curves. The main motivation of this work was the evaluation the behavior of each stainless steel via different techniques (electrochemical impedance spectroscopy and equivalent electrical circuit), as well as the use of the new technique of impedance maps, on the influence of PREN on the corrosion in 3.5% NaCl at 25C. From these curves, the pitting potential and corrosion current density were obtained. In addition, maps were used diagram electrochemical impedance to view the effect of the applied potential, from the cathodic potential up to the pitting potential of these steels. It can be observed that the modulus of impedance decays abruptly when pitting take place. Moreover, there is a change in the angle characteristic for frequencies in the order of 1 kHz. For two stainless steels, i.e,. UNS S30400 and UNS S31600, the diagrams of maps were used to monitoring the evolution parameters related to an electrical equivalent circuit for the applied potentials.

Tubos de cobre fabricados com o material ASTM C12200 (99,9%Cu-0,015-0,040%P) são utilizados mundialmente no transporte de água potável. A maior causa de vazamentos nestas tubulações é a corrosão por pite, que usualmente estão relacionadas com a qualidade da água. Estudos recentes mostraram que vazamentos em tubos de cobre usados para transporte de água de rede pública ocorreram em decorrência da corrosão por pite, o que se deu em virtude da presença do íon cloreto originado do tratamento para a desinfecção da água. Outro parâmetro que pode influenciar a corrosão por pite é a condição de acabamento interno dos tubos. Os óleos lubrificantes usados no processo de fabricação de tubos de cobre contêm carbono e este forma um filme deletério após o recozimento destes tubos. Este filme cria condições na superfície interna para a formação de pilhas de ação local. O objetivo deste trabalho é investigar se o teor de cloreto de sódio no meio aquoso, e o acabamento superficial da superfície interna de tubos de cobre utilizados comercialmente para transporte de água (ABNT/NBR-13206), têm influência na resistência à corrosão destes tubos. A resistência à corrosão foi investigada por meio de ensaios eletroquímicos em soluções naturalmente aeradas com várias concentrações de cloreto de sódio, a 25 oC. A superfície interna dos tubos foi observada, antes e após os ensaios eletroquímicos, por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os tipos de acabamentos superficiais estudados foram: desengraxamento, jateamento e acabamento do processo final de fabricação (sem tratamento). Foi também construído um circuito fechado para estudar o efeito do acabamento superficial na resistência à corrosão sob condições mais próximas das encontradas na prática. O efeito do tratamento de recozimento do tubo em atmosfera inerte, que causa a recristalização da microestrutura e eliminação dos resíduos de óleo lubrificante, também foi avaliado. Os resultados indicaram que o mecanismo de corrosão em soluções com teores de cloreto entre 0,06 mol L-1 e 0,12 mol L-1 correspondeu ao de ataque localizado, enquanto que para a concentração de 0,6 mol L-1 prevaleceu o ataque generalizado. Os resultados do estudo do efeito do acabamento superficial indicaram que os tratamentos que reduzem o teor de carbono na superfície são benéficos à resistência à corrosão, mas este não é o único fator que afeta a resistência à corrosão. Outras características superficiais resultantes do tratamento da superfície também devem ser consideradas. Por exemplo, embora o jateamento cause a diminuição do teor de carbono na superfície dos tubos, o aumento de rugosidade produzido por este acabamento pode resultar em uma menor resistência à corrosão. Os tratamentos superficiais que produziram superfície com maiores resistências à corrosão foram aqueles que também produziram superfícies com menores teores de carbono, a saber, desengraxe e recozimento. / Copper tubes manufactured with C12200 ASTM (99.9% Cu-0015-0040% P) are used worldwide for potable water transport. The largest number of leakages in these tubes is due to pitting, usually related to the water quality, associated to the presence of chloride ions originated from water disinfecting treatment. The literature on the effect of chloride on the corrosion of copper pipelines is controversial. The finishing of the copper tubes inner might also influence pitting corrosion. The lubricating oils used in the manufacture of copper tubes contain carbon and a deleterious film might form during annealing. The objective of this study is to investigate the effect of sodium chloride content and the inner surface finishing of copper tubes used for water transport (ABNT/NBR-13206) on their corrosion resistance. The study was carried out by electrochemical tests in naturally aerated sodium chloride solutions at various concentrations, at 25 °C. The tubes inner surface was observed previous to and after the electrochemical tests by scanning electron microscopy (SEM). The effects of the following surface finishing were investigated: degrease, sand blasting, annealing and the surface without treatment. A loop was built to simulate the operational conditions of the tubes. Results indicated that the corrosion mechanism in chloride solutions with concentrations between 0.06 mol L-1 and 0.12 mol L-1 was localized attack, whereas in the 0.6 mol L-1 solution, generalized attack was the predominant mechanism. The results the surface finishing investigation indicated that the treatments that leads to carbon content reduction are beneficial to corrosion resistance. However, other features must also be considered. For instance, although sand blasting reduces the carbon content on the tubes surface, the increase in roughness due to this treatment decreases the corrosion resistance. The surface treatments that resulted in increased corrosion resistance were those that also resulted in lower carbon levels at the surface, namely degreasing and annealing.

A fim de prever mecanismos para o controle dos danos impostos pela corrosão faz-se necessário deter ferramentas e conhecimento suficientes para entender os efeitos desta manifestação patológica sobre o comportamento mecânico do concreto armado. Nos últimos anos tornou-se crescente a utilização da modelagem numérica na simulação da degradação causados pela corrosão, graças ao baixo custo necessário à sua fomentação. Sabendo disso, nesta pesquisa foi desenvolvido um modelo numérico para a simulação em nível mesoscópico da expansão do concreto armado devido à formação de produtos de corrosão. O modelo desenvolvido é baseado no Método dos Elementos Finitos Posicional (MEFP) sob formulação Lagrangiana total, considerando material elástico isotrópico, com lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff e comportamento não linear geométrico. Para a representação das armaduras e dos produtos de corrosão, os quais estão inseridos na matriz de concreto, empregam-se elementos finitos lineares (fibras) ou planos (partículas) acoplados à malha de concreto por meio da técnica de embutimento. O comportamento dos produtos de corrosão é descrito por meio de formulações existentes na literatura, utilizando modelos analíticos relacionados a parâmetros intrínsecos ao fenômeno da corrosão e ao tempo de propagação. Os resultados encontrados neste trabalho apontam a eficiência do modelo desenvolvido e a sua aplicabilidade frente à simulação do comportamento mecânico de estruturas de concreto armado sujeitas à corrosão uniforme. / In order to provide the mechanisms for corrosion damage control, it is necessary to own sufficient software tools and knowledge for understanding the effects of this pathologic manifestation on the mechanic behavior of the reinforced concrete. In recent years it has become expanding the utilization of numeric modeling in the simulation of degradation arising from corrosion, thanks to low-cost of its fomentation. Knowing that in this research was designed a numeric model for a simulation at the mesoscopic level of the reinforced concrete because of the corrosion products. The designed model is based on the Finite Element Method (FEM) using the total Lagrange formulation, considering an elastic isotropic material, with a constitutive law of Saint-Venant-Kirchhoff and a behavior nongeometric linear. For a representation of the reinforcements and of the corrosion products (rust), which are inserted in the concrete matrix, it is used finite linear elements (fibers) or planes (particles) attached to the matrix of concrete through the technic embodiment. The products corrosion behavior is described by the formulations found in the literature, using analytical models related to parameters intrinsic to the corrosion phenomenon and to propagation time. The observed results in this work point out to the efficiency of this developed model and its applicability in view of the mechanical behavior of reinforced concrete structures liable to uniform corrosion.

Processos corrosivos geram perdas incalculáveis para a sociedade. Existe, portanto, uma incessante busca por métodos cada vez mais econômicos, eficientes e que não gerem impacto ao meio-ambiente. Polímeros heterocíclicos são macromoléculas de elevada performance que vêm sendo estudados como inibidores de corrosão por atenderem as premissas citadas acima. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos 2-vinil-2-oxazolina no teor teórico de 20%. O copolímero obtido e a poliacrilonitrila não modificada foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e avaliados como inibidores de corrosão para alumínio e aço carbono em meio salino em temperatura de 60C. As concentrações utilizadas foram de 20, 50, 100 e 200 ppm e os períodos de checagem: 1, 2, 3 e 4 semanas. Os polímeros estudados apresentaram atividade inibitória de corrosão apenas para o aço carbono. Para o alumínio, o ensaio em branco apresentou a menor taxa de corrosão dentre todos os ensaios realizados / Corrosive processes, still generate unmeasurable losses to society. There is therefore a constant search for methods that are more economical, efficient and that does not generate impact to the environment. High performance heterocyclic polymers are macromolecules which have been studied as corrosion inhibitors for meeting the premises mentioned above. In this work, a chemical modification of polyacrylonitrile with the incorporation of 2-vinyl-2-oxazoline groups at the theoretical rate of 20% is proposed. The obtained copolymer and not modified polyacrylonitrile were characterized qualitatively by infrared spectroscopy and evaluated as corrosion inhibitors for aluminum and carbon steel in saline medium at 60 C. The concentrations used were 20, 50, 100 and 200ppm and checking timeline of: 1, 2, 3 and 4 weeks. The results indicate that the studied polymers showed corrosion inhibiting activity only for carbon steel. For aluminum, blank test showed the lowest rate of corrosion of all tests performed

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta dissertação é modelado computacionalmente o processo de corrosão por pites em aço inoxidável. Foi implementado um programa computacional que modela a distribuição da concentração local de espécies agressivas, o grau de dano do filme passivo, a suscetibilidade a pites e a distribuição dos pites, com base no modelo de PUNCKT et al. [2004]. Como uma contribuição desta dissertação foi considerada uma dependência entre a concentração local de espécies agressivas e a corrente anódica simulada. Também foi considerada, como outra contribuição do presente trabalho, a existência de pites estáveis e o efeito determinístico decorrente das regiões de inclusões de MnS em aços inoxidáveis. A geração de pites sobre uma superfície metálica é modelada usando um processo randômico de nucleação de pites, e a solução do modelo matemático permite a visualização da superfície corroída. / In the present work a computational model of the pitting corrosion process in stainless steal is developed. A computational program was implemented for the determination of the distribution of the local concentration of aggressive species, the degree of the passive film damage, the susceptibility of pitting and the pitting distribution, based on the PUNCKT et al. [2004] model. As a contribution of the present work dependence between the local concentration of aggressive species and the simulated anodic current is considered. It was also considered, as another contribution, the existence of stable pits and the deterministic effect of regions of MnS inclusions in stainless steel. The generation of pits over a metallic surface is modeled using a random process of pits nucleation, and the mathematical model solution gives the corroded surface visualization.

Processos corrosivos geram perdas incalculáveis para a sociedade. Existe, portanto, uma incessante busca por métodos cada vez mais econômicos, eficientes e que não gerem impacto ao meio-ambiente. Polímeros heterocíclicos são macromoléculas de elevada performance que vêm sendo estudados como inibidores de corrosão por atenderem as premissas citadas acima. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos 2-vinil-2-oxazolina no teor teórico de 20%. O copolímero obtido e a poliacrilonitrila não modificada foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e avaliados como inibidores de corrosão para alumínio e aço carbono em meio salino em temperatura de 60C. As concentrações utilizadas foram de 20, 50, 100 e 200 ppm e os períodos de checagem: 1, 2, 3 e 4 semanas. Os polímeros estudados apresentaram atividade inibitória de corrosão apenas para o aço carbono. Para o alumínio, o ensaio em branco apresentou a menor taxa de corrosão dentre todos os ensaios realizados / Corrosive processes, still generate unmeasurable losses to society. There is therefore a constant search for methods that are more economical, efficient and that does not generate impact to the environment. High performance heterocyclic polymers are macromolecules which have been studied as corrosion inhibitors for meeting the premises mentioned above. In this work, a chemical modification of polyacrylonitrile with the incorporation of 2-vinyl-2-oxazoline groups at the theoretical rate of 20% is proposed. The obtained copolymer and not modified polyacrylonitrile were characterized qualitatively by infrared spectroscopy and evaluated as corrosion inhibitors for aluminum and carbon steel in saline medium at 60 C. The concentrations used were 20, 50, 100 and 200ppm and checking timeline of: 1, 2, 3 and 4 weeks. The results indicate that the studied polymers showed corrosion inhibiting activity only for carbon steel. For aluminum, blank test showed the lowest rate of corrosion of all tests performed

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T20:27:46Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_rb_dr_guara.pdf: 6899626 bytes, checksum: 243c390b34b8f55eaccd7334a877efe4 (MD5) / Este projeto de pesquisa teve como objetivo estudar toda evolução que governa o crescimento, distribuição e classificação dos pites em aços inoxidáveis austeníticos ABNT 304 e 310S obtidos no estado como recebido e tratados, submetidos a diferentes tempos de exposição em névoa salina. A originalidade deste trabalho baseou-se no desenvolvimento de uma técnica para caracterização morfológica e da corrosão localizada associando com os aspectos de descrição de formas, tamanho, parâmetros específicos e populacionais. O aço inoxidável 304 apresentou morfologia irregulares > região de transição A> cônicos >hemisféricos > região de transição B, sendo que irregulares e região de transição A em maiores quantidades no sistema. Na liga tratada a cada tempo de exposição, a quantidade de pites é da mesma ordem, ou seja, região de transição A, irregulares, cônicos, hemisféricos, região de transição B, sendo que os pites na região de transição A e irregulares estão presentes em maior quantidades no sistema. O aço inoxidável 310S, como recebido, exibiu a seguinte morfologia: pites hemisféricos > região de transição A > região de transição B > irregulares > cônicos, sendo que os pites estão presentes em maiores quantidades em: hemisféricos e região de transição A. A quantidade de pites na liga tratada a cada tempo de exposição é da mesma ordem: região de transição B > hemisféricos > região de transição A > cônicos >irregulares. O aço inoxidável 304 apresentou maior resistência à corrosão por pite do que o aço inoxidável 310S, e também diferenças na distribuição, classificação e mediana dos tamanhos dos pites, conforme os resultados obtidos na avaliação estatística da superfície e perfis dos mesmos. / This research project has had as objective to study all evolution that governs the growth, distribution and classification of pits in ABNT 304 and 310S austenitic stainless steels obtained in the state as receveid and treated, submitted to different times of exposition in saline mist. The originality of this work has been based on the development of a technique for morphologic characterization and of located corrosion associating with the shape description, size specific and population parameters. The 304 stainless steel has presented the following morphology: irregular > transition region A > conic > hemispherical > transition region B, in which irregular and transition region A > are in larger amounts in the system. In the treated alloy at each exposition time, the pits amount is at the same order, in other words, transition region A, irregular, conic, hemispherical, transition region B, in which the pits in the transtion region A and irregular are present in larger amounts in the system. The 310S stainless steel, as receveid, has exhibited the following morphology: hemispherical pits > transition region A > transtion region B > irregular > conic, in which the pits are present in large amounts in: hemispherical pits and transition region A. The pits amount in the treated alloy at each time of exposition has the same order: transition region B > hemispherical > transition region A > conic> irregular. The 304 stainless steel has presented pit corrosion resistance larger than the 310S stainless steel, and also differences in the distribution, classification and pits sizes medium, according to the results obtained in the statistical evaluation of their surface and profiles.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diante da exposição à névoa salina, as estruturas em concreto podem sofrer ataques por cloretos, provocando corrosão das armaduras. As peças com faces voltadas aos ventos dominantes estão mais suscetíveis, especialmente aquelas que possuem grande superfície em relação ao volume, como são os casos de pilares e vigas. Este trabalho tem como objetivo avaliar os níveis de agressividade marinha, na orla marítima do Bairro de Boa Viagem, Recife-PE, em função de sua distância em relação ao mar, medindo a taxa de deposição de cloretos, pelo método da vela úmida, tendo como apoio o monitoramento do ambiente. Os resultados indicam que os íons cloreto chegam à superfície das estruturas a distintos níveis de concentração, dependendo da distância em relação à sua fonte geradora, no caso, o mar. Conclui-se que a deposição de cloretos decresce, numa relação do tipo exponencial, à medida que há um aumento do distanciamento em relação ao mar, e que a agressividade é significativa até 400 m da orla marítima / Exposing concrete structures to the saline mist, they can suffer chlorides attacks and could cause reinforcement corrosion. The structures parts with faces directed to dominant winds are more susceptible, especially those with great surface in relation to the volume, such as pillars and beams. This work objective is to evaluate the level of marine aggressiveness, in marine edge of Boa Viagem quarter, Recife-PE, in function of the distance to the sea, measuring the value of chloride deposition, using the wet candle method, with the support of the environment management. The results indicate that chloride ions reach surface structure in different levels of concentration, depending on the distance from its origin, in this case, the sea. The conclusion is that chloride deposition decreases, in an exponential relation, when there is an increase of the distance to the sea, and that aggressiveness is significantly as far as 400 m from the marine edge